Supersolu

Supersolu

Supersolu on ukkospilvi, johon liittyy voimakas pyörivä liike pilven keskiosissa . Supersolu-ukkonen on pitkäikäisempi kuin tavallinen ukkonen. Siihen liittyy voimakkaita vaaraa aiheuttavia sääilmiöitä, ja salamointi on yleensä voimakasta. Muut vaaratekijät liittyvät syöksyvirtauksiin, rakeisiin ja rankkasateen aiheuttamaan veden tulvimiseen. Joskus esiintyy myös tornadoja, mutta kaikki supersolut eivät tuota tornadoja.

Supersolun synty vaatii sopivia sääoloja. Ilmakehän epävakaisuuden ja tuuliväänteen on oltava riittävän suuret. Tuuliväänne tarkoittaa että eri korkeuksilla puhaltaa tuulia eri nopeuksilla ja eri suuntiin. Supersolussa on nousevaa ja laskevaa virtausta, kuten muissakin ukkospilvissä. Laskeva ilma on kylmää ja nouseva lämmintä. Näiden välillä on pienoiskokoiset säärintamat. Supersoluun liittyvää pyörivää matalapainetta sanotaan mesosykloniksi.

Supersolu-pilvi liikkuu yleensä muista pilvistä oikealle. Supersolu-ukkosen tuntee kaukaa katsottuna siitä, että ukkospilven alasimen yllä on vielä kupumainen keskuspullistuma. Se on pyörivän pilven osan huippu. Sadetutkassa supersolu liikkuu yleensä eri suuntiin kuin muut lähellä olevat kuuropilvet. Tarkassa sadetutkassa näkyy rankan sateen koukkumainen J:n muotoinen kaiku, josta supersolu tunnistetaan. Supersolun ominaisuudet riippuvat saatavissa olevan kosteuden määrästä, ja esimerkiksi hyvin kuivat supersolut eivät tuota voimakkaita tornadoja.^lähde?

Lähes kaikki voimakkaat Yhdysvaltain suuria tuhoja aiheuttaneet tornadot ovat supersolujen tuottamia. Tosin muutkin ukkospilvet kykenevät synnyttämään tornadon.^lähde? Supersolut ovat Suomessa harvinaisia, tosin niiden yleisyydestä on käyty keskustelua.^lähde? Niitä esiintyy varmasti kerran 15 kesässä, mutta saattavat olla Suomessa niinkin yleisiä kuin 10 supersolua kesää kohden.

Supersolu

Supersolu läheltä kuvattuna. Supersoluksi pilven tuntee sen reunasta, jossa on melko säännöllisiä vaakasuoria viiruja ja juomuja.

Tornadon synnyttävä supersolutyyppinen ukkospilvi tutkassa. Voimakkaan tutkakaiun alue on merkitty punaisella, oranssilla ja keltaisella. Se muistuttaa hieman paksuvartista J-kirjainta ja koukkua.

Supersolun tropopaussin yli ulottuva huippu.

Tavallinen ukkospilvi sisältää sekä nousevaa että laskevaa ilmavirtausta. Nouseva ilmavirtaus on lämmin ja kostea, ja laskeva viileä ja kuiva. Meteorologiassa ukkospilveä sanotaan monesti konvektiosoluksi. Supersolun nouseva ja laskeva ilmavirtaus syöttävät toisinaan ja siksi supersolu pysyy hengissä ukkospilveksi pitkään, tuntikausia.

Supersolu on siitä erikoinen ukkospilvi, että sen keskusta pyörii suuren matalapaineen tavoin. Tätä pyörivää keskustaa sanotaan mesosykloniksi. Mesosykloni ulottuu pystysuorana rullana stratosfäärin rajoille asti. Supersolussa on usein vähäsateinen tai sateeton alue lähellä pilvimassan keskustaa. Pilvet muodostavat pyöreähkön pyörivän rakenteen satelliittikuvassa.

Etäältä katsoen supersolun tuntee sen kuituisen alasimen ylle nousevasta kupumaisesta osasta, joka on mesosyklonin huippu. Se nousee stratosfääriin asti pari kilometriä normaalia pilven alasinta korkeammalle. Supersolun liike on omituinen. Se näyttää useimmiten liikkuvan selvästi hieman eri suuntiin kuin muut kumpupilvet vastaavalla korkeudella. Tällöin ukkonen, joka näyttää alussa ohittavan meidät tuleekin päälle tai tosin päin. Supersolun omituinen liike muiden pilvien suhteen näkyy selvästi sadetutkasta. Supersolu näyttää kaartavan tai mutkittelevan muiden pilvien kulkiessa suorempaan. Monesti supersolun aikaan on monesti liikeellä muitakin supersoluja ja muita voimakkaita ukkosia. Supersoluun liittyvä salamointi, syöksyvirtaukset ja raesade on hyvin voimakasta ja mahdollisesti esiintyy trombi. Varsinkin supersoluissa näkyy utaremaisia mammatuksia. Ne syntyvät voimakkaan nousuvirtauksen heijastuessa stratosfäärin rajoilta.^lähde? Supersolu voi kehittyä säätutkassa niin sanotuksi kaarikaiuksi.

Pilven alaosassa ja alapuolella mesosykloni ja tornadot. Tornado syntyy mesosyklonista. Mesosykloni havaitaan tutkassa hieman ennen tornadon ilmestymistä niin sanotusta koukkukaiusta. Se on koukunmuotoinen vahvan tutkakaiun alue. Sen sisällä on vielä rajattu heikon tutkakaiun alue BWER. Heikko kaiku johtuu voimakkaasta nousuvirtauksesta, jossa ilmankosteus ei ehdi tiivistyä tutkalla näkyviksi pisaroiksi. Supersolun sisällä on säärintamia muistuttava kylmän ja lämpimän ilman raja, puuskarintama. Puuskarintama maanpinnalla sektorimainen niin kuin tavallisessa suuressa matalapaineessakin.

Usein supersoluja esiintyy monta yhtä aikaa.Vain noin viidesosa supersoluista tuottaa tornadoja. Supersolun läpimitta on 20-50 km, ja huipulla olevan alasimen läpimitta jopa 100 km. Pilven stattosfääriin ulottuva huippu alenee jopa -60 C asteen lämpötilaan. Supersolu elää 6 tuntia, osittain jopa 12 tuntia.

Synty

Supersoluun syntyy ensin vaakasuora pyörivä liike, kun tuulet puhaltavat eri korkeuksilla eri suuntiin. Erilaisten tuulten rajakerros alkaa pyöriä. Ukkospilven voimakas nousuvirtaus nostaa tämän vaakasuoran pyörteen osin pystyyn.

Sama kuin ylhäällä, mutta nousuvirtaus esitetty nuolella.

Supersolun synnyn edellytys on se että alueella on riittävän kosteaa, lämmintä epävakaata ilmaa, ja erilaista tuulia eri korkeuksilla. Eri korkeuksilla ilmakehän alaosissa puhaltavat tuulet synnyttävät vahvan tuuliväänteen eli shearin. Tällöin tuulien suunta ja/tai voimakkuus muuttuvat jyrkästi ylöspäin noustessa. Näin supersolujen synty vaatii suuren alastroposfäärin shearin ja suuren ilmakehän epävakaisuuden.

Supersolu eroaa tavallisesta ukkospilvestä siten että sen alaosa on vaakasuuntaisesti hyvin pyörteinen. Pilven keskiosissa on niin sanottu mesosykloni, joka on pyörremäinen. Niinpä supersolun synnyssä on olennaista mesosyklonin synty.

Kun tuuliväänne on suuri, kahdella eri korkeudella tuulet puhaltavat eri voimalla ja/tai eri suuntiin. Esimerkiksi, alhaalla tuuli voi puhaltaa nopeasti lounaasta, mutta ylhäällä monta kertaa nopeammin kaakosta. Kahden erilaisen tuulenkerroksen väliin syntyy luonnostaan vaakasuoria, rullamaisia pyörteitä. Tämä johtuu pienistä pystysuuntaisista häiriöistä, joita ilmakehän epävakaisuus luonnostaan aiheuttaa. Kun syntynyt vaakasuora pyörre joutuu ukkospilven sisään, siellä oleva voimakas nousuvirtaus nostaa vaakasuoran pyörteen pystyyn. Ukkospilveen liittyvä voimakas nousuvirtaus nostaa tämän vaakasuoran pyörteen pystyyn.

Tällöin supersolulle tyypillinen pystysuora pyörre, mesosykloni on syntynyt. Sen alueella lämmin ilma nousee ylös. Ylös nousevan pyörteen vieressä on kylmän ilman alaslaskualue. Pilvessä tapahtuva nousuvirtaus pyrkii kutistamaan pyörrettä, samoin laskuvirtaus. Pilven keskiosa alkaa pyöriä ensin, alaosa vasta myöhemmin, mikä viittaa kylmän ulosvirtauksen osaltaan synnyttävän mesosyklonin.

Kaikkia supersolujen syntyyn liittyviä tekijöitä ei täsmälleen tunneta. Usein se syntyy, kun ukkospilvi jakautuu. Tällöin oikealle kaartava uusi ukkospilvi muuttuu supersoluksi. Vasen solu jatkaa kulkuaan tavallisena ukkospilvenä.

Esiintyminen Suomessa

Supersoluhavainnot kiinnostavat myrskybongereita koska supersolu on meillä harvainen. Supersolun tunnistaminen ilman tutkakuvaa on useimmiten vaikeaa. Varmoja supersoluja havaitaan noin kerran 15 vuodessa. Toisten mielestä taas Etelä-Suomessa supersolu-ukkosia tavataan lähes joka vuosi, ellei 10 vuotta kohden. Supersoluja on lähinnä loppukesällä, kun meri on riittävän lämmin. Kesällä 2009 Suomessa oli supersolu-ukkonen 28. kesäkuuta Pohjois-Savossa.

Vaaratekijät

Supersoluja pidetään USA:ssa ja Keksi-Euroopassa vaarallisimpiin kuuluvina konvektiivisina sääilmiöinä. Jos satava pilvi tunnistetaan supersoluksi, melko varmasti ilmenee vaarallista säätä. Supersolut ovat erittäin voimakkaita ukkospilviä, jotka kykenevät tappamaan ja vammauttamaan ihmisiä ja aiheuttamaan suurta vahinkoa omaisuudelle. Ne ovat vaarallisia myös ilmailulle.

Supersolu-ukkoseen liittyvät vaaratekijät:

• Tornado tai trombi
• Raesade: saattavat tuottaa ihmisille ja omaisuudelle vaarallisen kokoisia rakeita
• Syöksyvirtaus voi olla voimaltaan hirmumyrskyn luokkaa
• Salamointi voi tappaa tai vammauttaa ihmisiä, sytyttää tulipaloja tai rikkoa sähkölaitteita ja muuta omaisuutta
• Sade voi olla rankkaa ja aiheuttaa ajettaessa vesiliirtoa ja muita veden äkillisen tulvimisen aiheuttamia riskejä.

Syntyä edistävät tekijät

Supersolujen syntyä edistäviä meteorologisia tekijöitä.

• Suuri troposfäärin epävakaisuus, esimerkiksi suuri Cape, Lifted tai TT, Cape yli 1500, 500: kin riittää
• Suuri alastroposfäärin kosteus
• Suuri tuuliväänne eli shear, eli ylätuuli ja alatuuli puhaltavat viistosti eri suuntiin, ja esim voimakas ylätuuli, heikompi alatuuli, DLS >10 m/s
• Suuri helisiteetti EH, EHI >0,2, mieluiten yli 0,8 , SREH SR 0-3 km yli 150, mieluiten yli 250

Luokittelu

Supersolut luokitellaan vähäsateisiin, normaaleihin ja korkeasateisiin.

• Vähäsateinen LP selvästi näkyviä viiruja pilven alaosassa, kuivilla alueilla, harvemmin tornadoja,
• Tavallinen, classic parhaat säätutkan koukkukaiut, synnyttää suotuisissa oloissa tornadoja
• Runsassateinen HP, säätutkassa papumainen, sade kätkee usein tornadot, jotka tulevat tappavan vaarallisina päälle yllättäen.
• Mini-supersolu on supersolua muistuttava pilvi, jossa on kuin supersolu, mutta sen mesosykloni on pieni ja hitaasti pyörivä

Pyörivän mesosyklonin läpimitta on 1- 8 km.

Supersolujen rakenne

Tornadon synnyttävä supersolutyyppinen ukkospilvi suunnilleen sivulta päin kaavamaisesti esitettynä.

Ylhäältä päin kaaviona katsoen supersolu muistuttaa jossain määrin suurta matalapainetta. Siinä on pystyakselin ympäri pyörivää liikettä ja kylmä ja lämmin rintama. Lämpimän ilman sektori on kapeampi. Kylmä ilma laskeutuu alas, lämmin nousee ylös.

Supersolun rakenne sivulta.

Supersolu sivulta.

Supersolun tutkakuva kaaviona päältä ja sivulta.

• 1. Mesosykloni

Mesosykloni tarkoittaa ylöspäin myötäpäivään pyörivää pilveä, joka sijaitsee yleensä supersolussa takavasemmalla. Mesosykloniin nopeasti virtaava ilma aiheuttaa tämän niin kutsutun koukkukaiun, joka havaitaan tutkissa. Mesosyklonin ansiosta supersolut ovat pitkäikäisiä. Mesosykloneista pullistelee yleensä uhkaavan näköisiä seinäpilviä.

• 2. Tornado

Tornado on tuhoisa (Pohjoisella pallonpuoliskolla yleensä) vastapäivään pyörivä ilmaputki. Joka kolmas supersolu synnyttää tornadoja. Supersolumaisesti mesosykloneista syntyneet tornadot kehittyvät useimmin vaarallisen voimakkaiksi.

• 3. Seinäpilvi

Seinäpilvi syntyy mesosyklonin pyöriessä, aiheuttaen matalemman paineen, jonka takia pilvi pystyy tiivistymään matalemmalla. Tämä seinäpilven alla oleva alue on yleensä sateeton, koska seinäpilven kautta mesosykloniin virtaava sade ei ehdi tippua maahan asti kovan virtauksen takia.

• 4. Peräpilvi

• 5. "Clear Slot"

RFD:n (Rear Flank Downdraft), eli niin kutsutun peräpään ulosvirtauksen aiheuttama kohta, jossa ei ole ollenkaan pilviä.

• 6. Hyllypilvi

Hyllypilvi on vaakasuora uloke, joka muistuttaa hieman hyllyä. Se on kylmän ja lämpimän ilman raja.

• 7. Flanking line

RFD:stä tuleva kylmä ilma toimii samalla tavalla kuin kylmä rintama. Kylmä ilma puskee edessä olevan lämpimän ilman alle ja pilvet alkavat muodostua puuskarintaman yläpuolella. Flanking linen takana tuulee yleensä kovaa.

• 8. Virga

Virga tarkoittaa sadetta joka ei ehdi sataa maahan asti. Tämä alue on supersolujen pääsisäänvirtausalue, jonka yleensä huomaa tutkassa V:n muotoisena sateettomana alueena.

• 9. Mammatus

Mammatus on utaremainen pilvi sekä supersolun etupäässä, että takapäässä. Mammatuksia nähdään kyllä normaaleissakin konvektiosoluissa, mutta paljon harvemmin kuin supersoluissa, joissa niitä nähdään aina. Yleensä ne varoittavat kovasta ukkostoiminnasta. Mammatukset syntyvät kun alasinpilven pienet nuosuvirtaukset kääntyvät alaspäin kohdatessaan tropopaussin.

• 10. Overshooting top

Tämä ylöspäin pullisteleva kohta kertoo erittäin voimakkaista nousuvirtauksista ja sijaitsee mesosyklonin yläpuolella.

• 11. Alasin

Tämä kuitumainen pilvi on lämpötilainversiokerroksen aiheuttama. Alasimet koostuvat jää- ja lumikiteistä ja kun nämä kiteet hankautuvat toisiinsa, ne aiheuttavat + varauksen jolloin pilvien varaukset pyrkivät tasaantumaan, aiheuttaen salamointia.

• 12. Isoja rakeita

Rakeet syntyvät nousuvirtausten viedessä vesipisarat korkeuksiin moneen kertaan, jolloin ne ehtivät jäätyä monta kertaa ennen maahan tippumista.

• 13. Pieniä rakeita

Heikommat nousuvirtaukset synnyttävät pienempiä rakeita.

• 14. Kovaa sadetta

• 15. Melko kovaa sadetta

• 16. Heikkoa sadetta

• 17. Tornadon jättämät jäljet

Tornadon kulkiessa maastossa, se repii osan ruohosta ja heinistä, puista lehdet jne., jättäen selvän merkin maastoon.